Datación por radiocarbono para niños

La datación por radiocarbono es un método científico que nos ayuda a saber la edad de objetos antiguos que contienen carbono, como huesos, madera o telas. Utiliza un tipo especial de carbono llamado carbono-14 (¹⁴C), que es un isótopo radioactivo. Este método es útil para determinar la edad de materiales de hasta unos 50.000 años.

El carbono-14 es especial porque se forma constantemente en la atmósfera de la Tierra. Cuando los rayos cósmicos chocan con el nitrógeno en el aire, crean este ¹⁴C. Luego, las plantas lo absorben a través de la fotosíntesis, y los animales lo obtienen al comer plantas o a otros animales. Así, todos los seres vivos tienen una pequeña cantidad de carbono-14 en su cuerpo.

Cuando un organismo muere, deja de absorber nuevo ¹⁴C. El carbono-14 que ya tiene empieza a desaparecer poco a poco, transformándose en nitrógeno. Este proceso ocurre a un ritmo constante, conocido como su "vida media", que para el ¹⁴C es de 5.730 años. Al medir cuánto ¹⁴C queda en una muestra, los científicos pueden calcular cuánto tiempo ha pasado desde que el organismo murió.

Este método es muy importante en la arqueología para datar hallazgos antiguos. Fue desarrollado por el químico estadounidense Willard Libby en 1949, quien ganó el Premio Nobel de Química en 1960 por este descubrimiento.

Las Piedras de Ale en Kåseberga, Suecia, fueron datadas en el año 56 d. C. usando el método de radiocarbono.

¿Cómo funciona el carbono-14?

En la naturaleza, existen tres tipos de carbono o isótopos:

• El carbono-12 (¹²C)
• El carbono-13 (¹³C)
• El carbono-14 (¹⁴C)

Los dos primeros son estables, lo que significa que no cambian. Pero el carbono-14 es inestable y radioactivo. Aunque es muy raro, se produce continuamente en la atmósfera cuando los rayos cósmicos chocan con el nitrógeno.

Este carbono-14 se mezcla con el dióxido de carbono (CO₂) en el aire. Las plantas lo absorben, y luego los animales lo incorporan a sus cuerpos. Mientras un ser vivo está vivo, la cantidad de ¹⁴C en su cuerpo se mantiene en equilibrio con la atmósfera.

¿Qué sucede cuando un organismo muere?

Cuando un organismo muere, deja de tomar carbono del ambiente. A partir de ese momento, el ¹⁴C que tiene en su cuerpo comienza a desintegrarse y a convertirse en nitrógeno. Este proceso de desintegración es predecible.

Los científicos miden la cantidad de ¹⁴C que queda en la muestra y la comparan con la cantidad que se esperaría que tuviera un organismo vivo. Cuanto menos ¹⁴C haya, más tiempo ha pasado desde que el organismo murió.

¿Cómo se calcula la edad de una muestra?

El carbono-14 se desintegra de forma exponencial, lo que significa que la cantidad que queda disminuye a un ritmo constante con el tiempo. Para calcular la edad, los científicos usan fórmulas matemáticas que tienen en cuenta la "vida media" del ¹⁴C, que es el tiempo que tarda la mitad de una cantidad de ¹⁴C en desaparecer. Para el ¹⁴C, este tiempo es de 5.730 años.

Los resultados de la datación por radiocarbono se suelen expresar en "años antes del presente" (años BP, por sus siglas en inglés). El "presente" se ha fijado por convenio en el año 1950. Esto se hizo porque, después de 1950, las pruebas de explosiones atómicas en la atmósfera cambiaron la cantidad de ¹⁴C en el aire, lo que podría afectar las mediciones.

El principio físico de cómo se forma y desintegra el carbono-14 para determinar la edad.

¿Cómo se mide el carbono-14?

Existen varias técnicas para medir la cantidad de carbono-14 en una muestra:

• Contadores de gas o líquido: Estas técnicas miden las pequeñas cantidades de radiación que emite el ¹⁴C al desintegrarse. Son métodos tradicionales, pero necesitan muestras relativamente grandes.
• Espectrometría de masas con acelerador (AMS): Este es el método más moderno y preciso. En lugar de esperar a que el ¹⁴C se desintegre, esta técnica cuenta directamente los átomos de ¹⁴C presentes en la muestra. Es mucho más sensible y puede datar muestras muy pequeñas, incluso de unos pocos miligramos. Esto permite a los científicos estudiar objetos muy valiosos o raros sin dañarlos mucho.

¿Por qué es necesaria la calibración?

Aunque el método es muy preciso, la cantidad de ¹⁴C en la atmósfera no siempre ha sido exactamente la misma a lo largo de la historia. Pequeños cambios en la actividad solar, el campo magnético de la Tierra o incluso eventos como erupciones volcánicas pueden afectar la producción de ¹⁴C.

Además, la actividad humana también ha influido:

• Desde la revolución industrial, la quema de combustibles fósiles liberó mucho carbono antiguo sin ¹⁴C, diluyendo la concentración de ¹⁴C en la atmósfera. Esto se conoce como el "efecto Suess".
• En los años 50 y 60, las pruebas de explosiones atómicas aumentaron temporalmente la cantidad de ¹⁴C en el aire.

Por estas razones, los científicos usan "curvas de calibración". Estas curvas son gráficos que comparan las edades de radiocarbono con edades conocidas de objetos (como anillos de árboles o sedimentos marinos) para ajustar y obtener una edad cronológica más exacta.

Curva de calibración para la datación por radiocarbono. Ayuda a ajustar las edades obtenidas.

Galería de imágenes

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  Niveles de carbono-14 en la atmósfera, mostrando el aumento debido a las pruebas de energía atómica en los años 50 y 60.

Véase también

En inglés: Radiocarbon dating Facts for Kids